KR100854380B1 - 계량기 프로그램 설계 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 DLMS/COSEM의 원격검침시스템 표준을 적용한 계량기의 운용 프로그램 설계 방법에 있어서, 미터 구성 스크립트를 이용하여 계량기의 기능을 변경, 수정 및 보완할 때 운용 프로그램을 완전히 새로 작성하지 않고 신속하게 계량기의 기능 변경, 수정 및 보완의 프로그램을 작성할 수 있어 소프트웨어의 재사용성을 높이는 계량기의 프로그램 설계방법을 제공하려는 것으로, 다양한 계량기에 공통활용될 수 있는 계량기 운용 모듈을 작성하는 단계와, 계량기의 기능별로 필요에 따라 원격에서 객체를 추가하거나 삭제할 수 있도록 확장성 생성 언어(xml)기반으로, 컴퓨터를 이용하여, 계량기 내부의 모든 객체 간 논리 관계를 명확히 표현할 수 있도록 계량기 구성 스크립트(meter configuration script)를 사용하여, 계량기의 기능 정의를 작성하는 계량기 구성 스크립트 작성 단계를 포함한다.

계량기, 원격검침시스템, 프로그램 설계, 계량기 구성 스크립트, 확장성 생성 언어, 계량기 운용 프로그램 모듈

Description

계량기 프로그램 설계 방법{A CONTROL PROGRAM DESIGN METHOD FOR METER APPARATUS}

도 1은 본 발명에 따른 계량기 프로그램 설계 방법의 사상을 블록화하여 보여주는 구성 설명 도이고,

도 2는 본 발명에 따른 계량기 프로그램 설계 방법 중 계량기 구성 스크립트의 작성 단계의 상세 구성을 보여주는 상세 구성도이며,

도 3은 본 발명에 따른 계량기 프로그램 설계 방법 중 계량기 운용 모듈의 상세 프로그램 작성 구성을 보여주는 상세 구성도이고,

도 4는 본 발명에 따라 설계된 계량기 운용 모듈의 동작을 보여주는 흐름도이며,

도 5는 본 발명에 따라 계량기 프로그램을 작성하여 운용되기까지 과정을 보여주는 동작 흐름도이다.

*도면의 주요부에 대한 부호의 설명

10: 오비스 데이터 베이스 XML파일 20: 계량기 모델

100, 200, 300: 계량기 A, B, C의 운용 프로그램

110, 210, 310: 계량기 구성 스크립트 120: 계량기 운용 모듈

121: 인터프리터 모듈 122: 메모리 할당 모듈

123: 백그라운드 프로세스 모듈 124: 서비스 프로세스 모듈

130: 객체 라이브러리 140: DLMS 라이브러리

150: 메인 루틴

본 발명은 계량기 구성 스크립트(Meter Configuration Script)를 이용하는 DLMS/COSEM 계량기를 위한 운용 프로그램 설계 방법에 관한 것으로, 특히 DLMS/COSEM 계량기의 운용에 있어 계량기의 기능을 정의하는 계량기 구성 스크립트를 이용함으로써 운용 프로그램을 새로 만들지 않아도 간단하게 계량기의 기능을 변경, 수정 및 보완할 수 있도록 하여 구현의 편리성을 제공하고 프로그램(소프트 웨어)의 재사용성을 높일 수 있는 계량기 프로그램 설계 방법에 관한 것이다.

DLMS/COSEM(Device Language Message Specification/COmpanion Specification for Energy Metering)이란 원격검침시스템에 대한 국제 표준 가운데 하나로 계량기와 계량기 데이터 관리 시스템(meter data management system) 간에 제조회사, 계량기 타입, 측정할 에너지 종류 그리고 통신매체 등과 같은 조건에 제약을 받지 않고 통신을 가능케 함으로써 상호 운용성을 보장하는 통신 프로토콜 레이어(communication protocol layer) 및 객체 지향형 서비스 통신 모델링 기법을 의미한다.

본 발명은 상기 DLMS/COSEM을 적용한 계량기의 운용 프로그램의 설계방법에 관한 것으로 계량기 구성 스크립트를 이용하여 프로그램을 설계하는 방법에 관한 것이다.

현재 DLMS/COSEM에 관한 표준으로 국제 전기기술 위원회(International Electrotechnical Commission, 약하여 IEC로 칭하기로 함)의 표준 IEC 62056이 공개되었으나, 그 표준화 내용은 프로토콜과 서비스에 대한 내용일 뿐으로 구현 방법은 정의되어 있지 않다. 따라서, 계량기 제조사들은 계량기 제작시 각자의 방법대로 DLMS/COSEM 계량기를 구현할 수밖에 없다. 따라서 계량기의 기능을 수정하거나 변경하고자 하는 경우, 매번 계량기의 운용 프로그램 전체를 새로 작성해야 하는 문제점이 있다.

이는 매우 비효율적인 인적 및 물적 낭비이고 프로그램 (소프트웨어)의 재사용성이라는 측면에서 보더라도 상당한 자원의 낭비가 아닐 수 없다.

또한 상기 표준 IEC 62056 분류 체계에 따라 DLMS 사용자 협회(DLMS USER ASSOCIATION)에서 배급한 계량기 내부 객체(Object)의 분류코드로서 약 256⁶개의 오비스 코드(OBIS code)를 필요에 따라 참조하고 구성해야 하는 복잡함 등 프로그램 작성의 실행 자체에도 상당한 어려움이 있는 문제가 있다.

따라서 본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해소하는 것으로서 계량기의 기 능을 수정, 변경, 또는 보완하는 경우, 전체 운용 프로그램이 아닌 운용 프로그램은 그대로 두고 계량기의 기능을 정의한 계량기 구성 스크립트만을 수정하는 것만으로 간편히 계량기의 기능을 수정, 변경 또는 보완하도록 프로그램을 수정할 수 있는 계량기의 프로그램 설계 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 계량기 내부 객체의 오비스 코드를 계층적인 데이터 베이스화하여 계량기 구성 스크립트 작성시 편리하게 참조할 수 있게 하는 계량기의 프로그램 설계 방법을 제공하는 것이다.

상기 본 발명의 목적은, 계량기 프로그램 설계 방법에 있어서,

원하는 객체를 그룹별로 용이하게 펼쳐 찾을 수 있도록, 컴퓨터를 이용하여 계량기 내부의 모든 객체의 오비스 코드(obis code)를 국제 전기기술 위원회(IEC) 표준에서 제시한 분류에 따라 계층적(hierarchical)으로 정리하여 데이터 베이스를 구축하는 데이터 베이스 구축 단계;

상기 계층적으로 정리된 오비스 테이터 베이스를 참조하여, 필요에 따라 원격에서 객체를 추가하거나 삭제하거나 변경하거나 수정 또는 보완할 수 있도록 확장성 생성 언어(xml)기반으로, 컴퓨터를 이용하여, 계량기 내부의 모든 객체 간 논리 관계를 명확히 표현할 수 있도록 계량기 구성 스크립트(meter configuration script)를 사용하여, 계량기의 기능 정의를 작성하는 계량기 구성 스크립트 작성 단계;

상기 계량기 구성 스크립트를 참조하여 처리하도록 컴퓨터를 이용하여 계량 기의 운용 프로그램을 작성하는 계량기 운용 모듈 작성 단계, 여기서 계량기의 기능을 추가하거나 삭제하거나 변경하거나 수정 또는 보완하는 것은 상기 계량기 운용 모듈은 그대로 유지한 상태에서 상기 계량기 구성 스크립트만을 수정함으로써 가능하고;를 포함하는 것을 특징으로 하는 본 발명에 따른 계량기 프로그램 설계 방법을 제공함으로써 달성될 수 있다.

상기 본 발명의 목적과 이를 달성하는 본 발명의 구성 및 작용효과는 첨부 도면을 참조한 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 이하의 설명에 의해서 좀 더 명확히 이해될 수 있을 것이다.

먼저, 본 발명에 따른 계량기 프로그램 설계 방법의 구성을 블록화하여 보여주는 구성 설명 도인 도 1을 참조하여 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 본 발명에 따른 계량기 프로그램 설계 방법은 각각의 계량기A 프로그램(소프트웨어)(100), 계량기B 프로그램(200), 계량기C 프로그램(소프트웨어)(300)이 공통적인 계량기 운용 프로그램인 계량기 운용 모듈(METER OPERATING MODULE)(120)과 각각의 개별 계량기의 계량기 구성 스크립트(METER CONFIGURATION SCRIPT)(110, 210, 310)의 조합에 의해 작성하는 방법이다.

도 1은 각각의 계량기, 예컨대 수도 계량기, 가스 계량기, 전력량 계량기는 서로 다른 기능을 갖지만 하나의 공통적 계량기 운용 모듈로 운용이 가능하다는 본 발명의 계량기 프로그램 설계방법의 기본 사상을 보여주는 것이다.

구체적으로 각각의 계량기 구성 스크립트(110, 210, 310)의 작성은 일반적인 프로그램 작성동작으로서 인스턴스(instance)를 생성하는 과정과, 인스턴스 변수를 선언하고 초기값을 설정하는 인스턴스 초기화 과정, 각각의 인스턴스 중 유관되는 것을 그룹으로 묶고 연관관계를 정의하는 인스턴스 그룹핑 및 맵핑 과정으로 구분될 수 있다.

한편, 도 2를 참조하여 각각의 계량기 구성 스크립트(110, 210, 310)의 작성방법을 계량기 고유의 특성을 반영한 구체동작으로 설명하면 다음과 같다.

계량기 고유의 특성에 따른 상기 계량기 구성 스크립트(110, 210, 310)의 작성 단계는 헤더 작성 단계와, 스테이트먼트(STATEMENT) 작성 단계, 바디(BODY) 작성 단계로 구성될 수 있다. 여기서 헤더 작성 단계에서는 컴퓨터를 이용하여 계량기의 타입, 모델과 같은 계량기의 속성 정보를 작성하고, 스테이트먼트 작성 단계에서는 컴퓨터를 이용하여 계량기에서 사용하는 객체를 선언하고 초기 값을 설정한다. 바디(BODY) 작성 단계에서는 컴퓨터를 이용하여 전류센서, 전압센서, 유량 센서 등 센서들로부터의 측정값을 입력하고 저장하는 동작에 대한 프로그램적 정의인 센서의 입력 동작이라든지, 예컨대 1/100초 또는 1/1000초의 측정 정밀도에 따라 측정 알고리즘이 각기 달리 존재하며 이렇게 다른 측정 알고리즘들 중의 선택 동작이라든지, 사용시간(Time-of-Use) 연산 동작이라든지, 시간경과에 따른 사용량의 프로파일(PROFILE) 생성 동작이라든지, 총 사용요금 연산과 같은 동작을 정의한다.

한편, 본 발명에 따른 계량기 프로그램 설계 방법 중 계량기 운용 모듈(METER OPERATING MODULE)의 상세 프로그램 작성 구성을 상세 구성도인 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 계량기 프로그램 설계 방법에 의해 작성된 DLMS/COSEM 계량기의 운용 프로그램은 도 3에 도시된 바와 같이 계량기 운용 모듈(120)과, 객체 라이브러리(130), DLMS 라이브러리(140), 메인 루틴(MAIN ROUTINE)(150)으로 구성된다.

라이브러리(LIBRARY)는 재사용이 가능한 프로그램 모듈을 말하며, 따라서 객체 라이브러리(130)는 계량기 내부의 객체들에 대한 프로그램 모듈을 의미한다. DLMS 라이브러리(140)는 통신 프로그램 모듈을 의미하고, 메인 루틴(150)은 계량기의 기본 동작인 계량동작을 정의한 프로그램 즉 예컨대 새로 측정된 값을 이전 값에 누적하고 저장하는 처리 프로그램일 수 있다.

도 3에 있어서 DLMS/COSEM 계량기의 실질적 운용을 담당하는 계량기 운용 모듈(120)의 상세 작성 단계를 설명하면 다음과 같다.

상기 계량기 운용 모듈(120)의 작성 단계는,

컴퓨터를 이용하여, 계량기의 동작을 제어하는 백그라운드 프로세스 모듈을 작성하는 단계(121)와; 컴퓨터를 이용하여, 상기 계량기 구성 스크립트(110, 210, 310)를 해석하고 이에 상응하는 상기 백그라운드 프로세스(Back Ground Process)를 런칭(launching)하는 인터프리터 모듈(interpreter module)작성 단계(121)와; 읽어들인 상기 계량기 구성 스크립트(110, 210, 310)를 위한 메모리를 할당하는 메모리 할당 모듈 작성 단계(122); 및 고객(client)으로의 응답 서비스와, 고객으로부터의 객체 수정요구에 따라 해당 객체를 수정하는 것 같은 서비스를 처리하는 프로그램 을 작성하는 서비스 프로세스 모듈 작성 단계(124);를 포함하여 구성된다.

한편, 본 발명에 따라 설계된 계량기 운용 모듈의 동작을 흐름도로서 보여주는 도 4를 참조하여 계량기 운용 모듈의 동작을 설명하면 다음과 같다.

도 4에 있어서, 계량기 운용 모듈의 단계 121(S 121)에서 계량기 구성 스크립트(110, 210, 310)를 읽어들이는 파싱(PARSING)을 하고, 객체 테이블을 생성함(S 122에서)과 동시에 단계(S 123)에서 서비스 프로세스 모듈과 백그라운드 프로세스 모듈의 실행을 준비하고, 단계(S 127) 및 단계(S 124)에서 각각 서비스 프로세스 모듈과 백그라운드 프로세스 모듈을 실행한다.

이후 무한 루프를 돌면서 계량기 운용 모듈 서비스를 한다. 즉, 첫째로, 새로운 센서 입력을 읽어 해당 객체의 값에 해당 센서 입력 값을 써넣고(단계 S 125), 계량기 측정 알고리즘을 실행하고 그 결과치로 해당 객체의 값을 갱신하는(단계 S 126)동작을 반복한다. 둘째로, 고객의 요청을 접수/설정/실행할 루틴의 실행에 대해서 해당 프로세스가 있는지 검사하는 단계 128 (S 128)와, 해당 프로세스가 있으면 단계 129(S 129)에서 요청을 접수하여 요청을 설정하고 응답 행동을 실행하는 반복적 동작을 하게 된다. 여기서 고객은 계량기의 사용자일 수도 있고 다수의 계량기들을 원격지에서 통합 관리하는 관리시스템일 수도 있다. 여기서 응답 행동은 객체 데이터에 대한 전송이라든지 계량기 구성 스크립트의 다운로드일 수도 있다. 또한 고객으로부터의 요청은 객체 데이터의 전송이나 표시 또는 상기 계량기 구성 스크립트의 다운로드 요구일 수도 있고 수정한 계량기 구성 스크립트의 업로드 요구일 수도 있다.

한편, 본 발명에 따라 계량기 프로그램을 작성하여 운용되기까지 과정을 동작 흐름도로서 보여주는 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 전술한 계량기 내부 객체들에 대한 분류코드인 오비스 코드를 계층적으로 정리하여 XML 데이터 베이스 파일로 만들어 OBIS.XML 파일(10)을 만든다.

계량기에 대해서 데이터가 발생하는 대상 즉 객체들, 예컨대 전력량, 사용료, 시간대별 요금, 월단위 사용량 등으로 정의하는 계량기 모델(20)을 만든다. 이때 계량기 모델(20)은 상기 객체들을 정의하는 것으로 이후의 계량기 구성 스크립트의 작성 단계에서 작성할 도 2의 바디 부분에 대한 정의를 미리 작성해 두거나 적어도 프로그램 작성자가 구상해두는 것으로 일정한 서식이나 형식의 제한이 있는 것은 아니다.

다음, 상기 OBIS.XML 파일(10)과 상기 계량기 모델(20)을 참조하여, 필요에 따라 원격에서 객체를 추가하거나 삭제할 수 있도록 확장성 생성 언어(xml)기반으로 계량기의 기능 정의를 작성하는 계량기 구성 스크립트(110)를 작성하고 따라서 결과물로 계량기 구성 스크립트의 XML 파일 즉, MCS.XML이 만들어진다. 이러한 계량기 구성 스크립트의 작성에 대한 구체적 방법은 도 2를 참조하여 전술한 바와 같다.

다음, 도 3을 참조하여 전술한 바와 같이 계량기 운용 모듈(120)을 작성한 다음, 계량기 구성 스크립트(110)를 계량기 운용 모듈(120)에 로드(load)하면, 계량기 운용 모듈(120) 내의 인터프리터 모듈과 메모리 할당 모듈은 계량기 구성 스크립트(110)를 읽어 들여 해석하고 해석된 계량기 구성 스크립트(110)의 객체를 위 한 메모리를 할당하며 이와 동시에 객체 테이블이 생성된다(도 4의 S 122 참조).

또한, 상기 인터프리터 모듈은 계량기 구성 스크립트(110)를 해석한 후 그에 상응하는 백그라운드 프로세스 실행을 하는 데(도 4의 S 124 참조), 백그라운드 프로세스는 이미 생성된 상기 객체 테이블로부터 내용을 읽어와 처리(프로세싱)하고 결과값을 다시 객체 테이블에 반영한다.

서비스 프로세스 실행(도 4의 S 127 참조)은 고객의 요청(예컨대 접수, 설정, 실행)을 받으면, 상기 객체 테이블로부터 원하는 정보를 읽어와서 고객에게 전송하거나 표시하거나 고객으로부터 수신된 정보를 상기 객체 테이블에 반영하는 즉고객으로부터 수신된 정보를 추가하거나 삭제하거나 변경하거나 수정 또는 보완하여, 고객의 요구에 대한 적절한 응답 서비스를 제공할 뿐 아니라 원격지에서 필요에 따라 원격에서 객체를 추가하거나 삭제하거나 변경하거나 수정 또는 보완하는 것이 가능해진다. 이때 원격지와의 통신은 전술한 바와 같이 도 3의 DLMS 라이브러리(140)를 실행하여 이루어질 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 계량기 프로그램 설계 방법을 제공함에 의해서 계량기의 기능의 추가나 변경, 수정, 삭제, 보완할 때 전체 계량기 프로그램을 처음부터 끝까지 재작성하지 않고 계량기 구성 스크립트만을 수정해주는 것으로 이루어질 수 있어서 프로그램 작성의 편리성과 재사용성이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.

또한 본 발명의 계량기 프로그램 설계 방법을 제공함에 의해서 오비스 데이터 베이스가 계층적(hierachical)으로 작성되어 있어서 원하는 객체를 예컨대 그룹 A부터 F순으로 차례로 펼쳐가며 찾을 수 있으므로 종래의 오비스 리스트 보다 쉽게 계량기 프로그램 작성시 참조할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명의 계량기 프로그램 설계 방법에 있어서 계량기 구성 스크립트 자체가 객체 간 논리 관계를 명확히 표현하기 때문에 객체 간의 논리 관계를 한눈에 알 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명의 계량기 프로그램 설계 방법에 있어서 서비스 프로세스 실행에 의해서 원격에서 계량기 구성 스크립트를 다운 로드하여 수정하고 새로 업 로드함으로써 원격에서 간편히 계량기의 객체를 수정, 삭제, 추가, 변경, 보완이 가능한 효과가 있다.

Claims (3)

1. 계량기 프로그램 설계 방법에 있어서,

   원하는 객체를 그룹별로 용이하게 펼쳐 찾을 수 있도록, 컴퓨터를 이용하여 계량기 내부의 모든 객체의 오비스 코드(obis code)를 국제 전기기술 위원회(IEC) 표준에서 제시한 분류에 따라 계층적(hierarchical)으로 정리하여 데이터 베이스를 구축하는 데이터 베이스 구축 단계;

   상기 계층적으로 정리된 오비스 데이터 베이스를 근거하여, 원격에서 객체를 추가하거나 삭제하거나 변경하거나 수정 또는 보완할 수 있도록 확장성 생성 언어(xml) 기반으로, 계량기 내부의 모든 객체 간 논리 관계를 명확히 표현할 수 있도록 계량기의 기능 정의를 컴퓨터를 이용하여 작성하는 계량기 구성 스크립트(meter configuration script) 작성 단계;

   상기 계량기 구성 스크립트를 근거하여 계량기의 운용 프로그램을 컴퓨터를 이용하여 작성하며, 계량기의 기능을 추가하거나 삭제하거나 변경하거나 수정 또는 보완할 때 상기 계량기 구성 스크립트만을 수정하고 상기 계량기의 운용 프로그램은 수정 없이 유지되도록, 상기 계량기의 기능 정의와 무관하게 상기 계량기의 운용 프로그램을 작성하는 계량기 운용 모듈 작성 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 계량기 프로그램 설계 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 계량기 구성 스크립트 작성 단계는,

   컴퓨터를 이용하여 계량기의 타입, 모델을 포함하는 계량기의 속성 정보를 작성하는 헤더 작성 단계;

   컴퓨터를 이용하여 계량기에서 사용하는 객체를 선언하고 초기 값을 설정하는 스테이트먼트(STATEMENT) 작성 단계; 및

   컴퓨터를 이용하여 센서의 입력, 측정 알고리즘의 선택, 사용시간(Time-of-Use)연산, 시간경과에 따른 사용량의 프로파일 생성, 총 사용요금 연산을 포함하는 동작을 정의하는 바디(BODY) 작성 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 계량기 프로그램 설계 방법.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 계량기 운용 모듈 작성 단계는,

   컴퓨터를 이용하여, 계량기의 동작을 제어하는 백그라운드 프로세스 모듈을 작성하는 단계;

   컴퓨터를 이용하여, 상기 계량기 구성 스크립트를 해석하고 이에 상응하는 상기 백그라운드 프로세스(Back Ground Process)를 실행하는 인터프리터 모듈(interpreter module)작성 단계;

   읽어들인 상기 계량기 구성 스크립트를 위한 메모리를 할당하는 메모리 할당 모듈 작성 단계; 및

   고객(client)로의 응답 서비스와, 고객으로부터의 객체 수정요구에 따라 해당 객체를 수정하는 것을 포함하는 서비스를 처리하는 서비스 프로세스 모듈 작성 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 계량기 프로그램 설계 방법.

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